Les diodes sont des dispositifs semi-conducteurs largement utilisés. Une diode de redressement est un semi-conducteur à deux conducteurs qui permet au courant de passer dans une seule direction. En général, Diode de jonction P-N est formé en assemblant des matériaux semi-conducteurs de type n et de type p. Le côté de type P est appelé anode et le côté de type n est appelé cathode. De nombreux types de diodes sont utilisés pour une large gamme d'applications. Les diodes de redressement sont un composant essentiel des alimentations électriques où elles sont utilisées pour convertir la tension alternative en tension continue. Le Diodes Zener sont utilisés pour la régulation de tension, empêchant les variations indésirables des alimentations CC dans un circuit.

Symbole d'une diode

Le symbole d'un symbole de diode de redressement est illustré ci-dessous, la tête de flèche pointe dans la direction du flux de courant conventionnel.

Symbole de diode de redresseur

Circuit de diode de redresseur fonctionnant

Les matériaux de type n et de type p sont chimiquement combinés avec une technique de fabrication spéciale qui entraîne la formation d'une jonction p-n. Cette jonction P-N a deux bornes qui peuvent être appelées électrodes et pour cette raison, elle est appelée «DIODE» (Di-ode).

Si une tension d'alimentation CC externe est appliquée à un appareil électronique via ses bornes, elle est appelée polarisation.

Diode de redressement impartiale

Lorsqu'aucune tension n'est fournie à une diode de redressement, elle est appelée diode non polarisée, le côté N aura un nombre majoritaire d'électrons et très peu de trous (en raison de l'excitation thermique) tandis que le côté P aura une charge majoritaire trous porteurs et très peu d'électrons.
Dans ce processus, les électrons libres du côté N se diffuseront (se propageront) dans le côté P et se recombineront dans les trous présents là-bas, laissant + ve ions immobiles (non mobiles) du côté N et créant -ve ions immobiles dans le P côté de la diode.
L'immobile du côté de type n près du bord de jonction. De même, les ions immobiles du côté de type p près du bord de jonction. Pour cette raison, des nombres d'ions positifs et négatifs s'accumuleront à la jonction. Cette région ainsi formée est appelée région d'appauvrissement.
Dans cette région, un champ électrique statique appelé potentiel de barrière est créé à travers la jonction PN de la diode.
Il s'oppose à la poursuite de la migration des trous et des électrons à travers la jonction.

Diode impartiale (aucune tension appliquée)

Diode polarisée vers l'avant

Polarisation directe: dans une diode à jonction PN, la borne positive d'une source de tension est connectée au côté de type p et la borne négative est connectée au côté de type n, la diode est dite en état de polarisation de transmission.
Les électrons sont repoussés par la borne négative de l'alimentation en tension continue et dérivent vers la borne positive.
Ainsi, sous l'influence de la tension appliquée, cette dérive électronique fait circuler du courant dans un semi-conducteur. Ce courant est appelé «courant de dérive». Comme les porteurs majoritaires sont des électrons, le courant de type n est le courant d'électrons.
Comme les trous sont des porteurs majoritaires de type p, ils sont repoussés par la borne positive de l'alimentation CC et se déplacent à travers la jonction vers la borne négative. Ainsi, le courant de type p est le courant du trou.
Ainsi, le courant global dû aux porteurs majoritaires crée un courant direct.
La direction du courant conventionnel passe du positif au négatif de la batterie dans la direction du courant conventionnel est opposée au flux d'électrons.

Diode de redressement polarisée en avant

Diode polarisée inverse

Condition polarisée inverse: si la diode est la borne positive de la tension de la source est connectée à l'extrémité de type n, et la borne négative de la source est connectée à l'extrémité de type p de la diode, il n'y aura pas de courant à travers le diode sauf courant de saturation inverse.
Ceci est dû au fait qu'à l'état polarisé en inverse, la couche d'appauvrissement de la jonction s'élargit avec l'augmentation de la tension polarisée en inverse.
Bien qu'il y ait un petit courant circulant de l'extrémité de type n à l'extrémité de type p dans la diode en raison de porteurs minoritaires. Ce courant est appelé courant de saturation inverse.
Les porteurs minoritaires sont principalement des électrons / trous générés thermiquement dans un semi-conducteur de type p et un semi-conducteur de type n respectivement.
Maintenant, si la tension appliquée inverse à travers la diode est continuellement augmentée, alors après une certaine tension, la couche d'appauvrissement se détruira, ce qui provoquera le passage d'un énorme courant inverse à travers la diode.
Si ce courant n'est pas limité extérieurement et qu'il dépasse la valeur de sécurité, la diode peut être définitivement détruite.
Ces électrons se déplaçant rapidement entrent en collision avec les autres atomes de l'appareil pour en éliminer plus d'électrons. Les électrons ainsi libérés libèrent encore plus d'électrons des atomes en rompant les liaisons covalentes.
Ce processus est appelé multiplication des porteurs et conduit à une augmentation considérable du flux de courant à travers la jonction p-n. Le phénomène associé est appelé Panne d'avalanche.

Diode polarisée inverse

Certaines applications de la diode de redressement

Les diodes ont de nombreuses applications. Voici quelques-unes des applications typiques des diodes:

“Comment faire un chargeur de téléphone solaire ”

Redresser une tension, comme transformer le CA en tensions CC
Isoler les signaux d'une alimentation
Référence de tension
Contrôle de la taille d'un signal
Mélanger les signaux
Signaux de détection
Systèmes d'éclairage
Diodes LASER

Redresseur demi-onde

L'une des utilisations les plus courantes de la diode est de rectifier le Tension CA dans une alimentation CC fournir. Étant donné qu'une diode ne peut conduire le courant que dans un sens, lorsque le signal d'entrée devient négatif, il n'y aura pas de courant. C'est ce qu'on appelle un redresseur demi-onde . La figure ci-dessous montre le circuit de diode redresseur demi-onde.

Redresseur demi-onde

Redresseur pleine onde

À circuit de diode redresseur pleine onde construit avec quatre diodes, par cette structure, nous pouvons rendre les deux moitiés des ondes positives. Pour les cycles positifs et négatifs de l'entrée, il existe un chemin aller à travers le pont de diodes .
Alors que deux des diodes sont polarisées en direct, les deux autres sont polarisées en inverse et effectivement éliminées du circuit. Les deux chemins de conduction font circuler le courant dans la même direction à travers la résistance de charge, réalisant une rectification pleine onde.
Les redresseurs pleine onde sont utilisés dans les alimentations pour convertir les tensions CA en tensions CC. Un grand condensateur en parallèle avec la résistance de charge de sortie réduit l'ondulation du processus de redressement. La figure ci-dessous montre le circuit de diode redresseur pleine onde.

Redresseur pleine onde

Ainsi, tout est question de diode de redressement et de ses utilisations. Connaissez-vous d'autres diodes qui sont régulièrement utilisées en temps réel projets électroniques ? Ensuite, veuillez donner votre avis en commentant dans la section commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, Comment la région de déplétion est formée dans un D iode?